DE102019206784A1 - Method and arrangement for determining the state of a battery device - Google Patents

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Abstract

Offenbart werden ein Verfahren und eine Anordnung (AO) zur Zustandsbestimmung einer Batterievorrichtung (BV) mit einer Anzahl von im Inneren eines Batteriegehäuses (GH) angeordneten Batteriezellen (BZ). Anhand von zwei zueinander redundanten Druckerfassungseinheiten (D1, D2) werden zwei zueinander redundante Druckwerte (d1, d2) im Inneren des Batteriegehäuses (GH) erfasst. Aus jeweils einem der beiden Druckwerte (d1, d2) werden dann zwei zueinander redundanten Druckgradienten (g1, g2) ermittelt. Die beiden Druckwerte (d1, d2) werden dann voneinander unabhängig mit einer vorgegebenen Druckwertschwelle (ds1) verglichen. Analog werden die beiden Druckgradienten (g1, g2) voneinander unabhängig mit einer vorgegebenen Druckgradientschwelle (gs1) verglichen. Überschreitet mindestens einer des ersten (d1) und des zweiten (d2) Druckwerts die erste Druckwertschwelle (ds1) oder mindestens einer des ersten (g1) und des zweiten (g2) Druckgradients die erste Druckgradientschwelle (gs1), so wird ein kritischer Zustand bei den Batteriezellen (BZ) erkannt und als Maßnahme mindestens ein Betriebsparameter bei der Batterievorrichtung (BV) geändert.A method and an arrangement (AO) for determining the state of a battery device (BV) with a number of battery cells (BZ) arranged inside a battery housing (GH) are disclosed. Two pressure values (d1, d2) that are redundant to one another are recorded in the interior of the battery housing (GH) using two mutually redundant pressure recording units (D1, D2). Two mutually redundant pressure gradients (g1, g2) are then determined from one of the two pressure values (d1, d2). The two pressure values (d1, d2) are then compared independently of one another with a predetermined pressure value threshold (ds1). Analogously, the two pressure gradients (g1, g2) are compared independently of one another with a predetermined pressure gradient threshold (gs1). If at least one of the first (d1) and second (d2) pressure values exceeds the first pressure value threshold (ds1) or at least one of the first (g1) and second (g2) pressure gradients exceeds the first pressure gradient threshold (gs1), a critical state is established in the Battery cells (BZ) recognized and changed as a measure at least one operating parameter in the battery device (BV).

Description

Technisches Gebiet:Technical area:

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Zustandsbestimmung einer Batterievorrichtung mit einer Anzahl von im Inneren eines Batteriegehäuses angeordneten Batteriezellen. Ferner betrifft die Erfindung eine Batterievorrichtung, insb. eine Traktionsbatterievorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, mit einer genannten Anordnung.The present invention relates to a method and an arrangement for determining the status of a battery device with a number of battery cells arranged in the interior of a battery housing. The invention further relates to a battery device, in particular a traction battery device for an electrically driven vehicle, with a named arrangement.

Stand der Technik und Aufgabe der Erfindung:State of the art and object of the invention:

Batterievorrichtungen, insb. Traktionsbatterievorrichtungen für elektrisch angetriebene Fahrzeuge, sind bekannt. Derartige Batterievorrichtungen weisen in der Regel eine Vielzahl von Batteriezellen auf, die in einem Batteriegehäuse angeordnet und von diesem vor äußeren Einflüssen geschützt sind.Battery devices, especially traction battery devices for electrically powered vehicles, are known. Battery devices of this type generally have a multiplicity of battery cells which are arranged in a battery housing and are protected by the latter from external influences.

Als Batteriezellen werden in der Regel Lithium-Ionen-Batteriezellen oder sonstige Batteriezellen mit vergleichbaren Eigenschaften verwendet. Dabei sind derartige Batteriezellen aufgrund ihrer Beschaffenheit, insb. Zellechemie, anfällig für äußere Einflüsse, wie z. B. starke Hitzeentwicklung. In kritischen Situationen, wie z. B. bei einer Überhitzung, kann es bei den Batteriezellen zu einem so genannten thermischen Durchgehen (auf Englisch „thermal runaway“) kommen. Bei einem thermischen Durchgehen reagieren einzelne Komponenten der Batteriezellen unkontrolliert miteinander unter einer starken Hitzeentwicklung und Gasbildung, was zu Brand oder Explosion der Batterievorrichtungen führen kann. Um dies zu vermeiden, muss ein thermisches Durchgehen bei den Batteriezellen frühzeitig erkannt und ggf. Gegenmaßnahmen eingeleitet werden.Lithium-ion battery cells or other battery cells with comparable properties are generally used as battery cells. Due to their nature, especially cell chemistry, such battery cells are susceptible to external influences, such as e.g. B. intense heat generation. In critical situations such as B. in the event of overheating, the battery cells can experience a so-called thermal runaway. In the event of a thermal runaway, individual components of the battery cells react with one another in an uncontrolled manner, generating intense heat and forming gas, which can lead to fire or explosion of the battery devices. In order to avoid this, a thermal runaway in the battery cells must be detected early and countermeasures initiated if necessary.

Damit besteht die Aufgabe der vorliegenden Anmeldung darin, eine Möglichkeit zur Zustandsbestimmung einer Batterievorrichtung bereitzustellen, mit der unter anderem ein thermisches Durchgehen bei Batteriezellen der Batterievorrichtung frühzeitig und zuverlässig erkannt werden kann.The object of the present application is therefore to provide a possibility for determining the state of a battery device with which, inter alia, a thermal runaway in battery cells of the battery device can be detected early and reliably.

Beschreibung der Erfindung:Description of the invention:

Diese Aufgabe wird durch Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the subjects of the independent claims. Advantageous configurations are the subject of the subclaims.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Zustandsbestimmung einer Batterievorrichtung, insb. einer Traktionsbatterievorrichtung eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, mit einer Anzahl von im Inneren eines Batteriegehäuses angeordneten Batteriezellen bereitgestellt.According to a first aspect of the invention, a method for determining the state of a battery device, in particular a traction battery device of an electrically driven vehicle, with a number of battery cells arranged in the interior of a battery housing is provided.

Gemäß dem Verfahren wird mittels einer ersten Druckerfassungseinheit ein erster Druckwert im Inneren eines Batteriegehäuses erfasst (erstes Erfassen eines ersten Druckwertes).According to the method, a first pressure value is detected in the interior of a battery housing by means of a first pressure detection unit (first detection of a first pressure value).

Hierbei ist der Ausdruck „erster Druckwert“ ein Überbegriff von einem oder mehreren hintereinander erfassten (Luft-)Druckmesswerten der ersten Druckerfassungseinheit.Here, the expression “first pressure value” is an umbrella term for one or more successively recorded (air) pressure measurement values of the first pressure recording unit.

Ferner wird mittels einer zweiten Druckerfassungseinheit ein zweiter Druckwert im Inneren eines Batteriegehäuses erfasst (zweites Erfassen eines zweiten Druckwertes).Furthermore, a second pressure value in the interior of a battery housing is detected by means of a second pressure detection unit (second detection of a second pressure value).

Analog zu dem Ausdruck „erster Druckwert“ ist der Ausdruck „zweiter Druckwert“ ein Überbegriff von einem oder mehreren hintereinander erfassten (Luft-)Druckmesswerten der zweiten Druckerfassungseinheit.Analogous to the expression “first pressure value”, the expression “second pressure value” is an umbrella term for one or more consecutively recorded (air) pressure measurement values of the second pressure recording unit.

Basierend auf dem ersten Druckwert wird ein erster Druckgradient ermittelt (erstes Ermitteln eines ersten Druckgradients).A first pressure gradient is determined based on the first pressure value (first determination of a first pressure gradient).

Dabei ist der erste Druckgradient eine zeitliche Veränderung der nacheinander gemessenen Luftdruckmesswerte der ersten Druckerfassungseinheit. Für die Ermittlung des ersten Druckgradients werden zwei oder mehr nacheinander erfassten Druckmesswerte der ersten Druckerfassungseinheit („der erste Druckwert“) herangezogen. Werden drei oder mehr Druckmesswerte von der ersten Druckerfassungseinheit als „der erste Druckwert“ erfasst und zur Ermittlung des ersten Druckgradients herangezogen, so können aus diesen Druckmesswerten zwei oder mehr Druckgradientswerte als „der erste Druckgradient“ ermittelt werden.The first pressure gradient is a change over time in the successively measured air pressure measurement values of the first pressure detection unit. To determine the first pressure gradient, two or more successively recorded pressure measurement values of the first pressure recording unit (“the first pressure value”) are used. If three or more pressure measurement values are recorded by the first pressure recording unit as “the first pressure value” and used to determine the first pressure gradient, then two or more pressure gradient values can be determined as “the first pressure gradient” from these pressure measurement values.

Analog wird basierend auf dem zweiten Druckwert ein zweiter Druckgradient ermittelt (zweites Ermitteln eines zweiten Druckgradients).Analogously, a second pressure gradient is determined based on the second pressure value (second determination of a second pressure gradient).

Dabei ist der zweite Druckgradient eine zeitliche Veränderung der nacheinander gemessenen Luftdruckmesswerte der zweiten Druckerfassungseinheit. Für die Ermittlung des zweiten Druckgradients werden zwei oder mehr nacheinander erfassten Druckmesswerte der zweiten Druckerfassungseinheit („der zweite Druckwert“) herangezogen. Werden drei oder mehr Druckmesswerte von der zweiten Druckerfassungseinheit als „der zweite Druckwert“ erfasst und zur Ermittlung des zweiten Druckgradients herangezogen, so können aus diesen Druckmesswerten zwei oder mehr Druckgradientswerte als „der zweite Druckgradient“ ermittelt werden.The second pressure gradient is a change over time in the successively measured measured air pressure values of the second pressure detection unit. For the determination of the second pressure gradient, two or more successively recorded pressure measurement values of the second pressure recording unit (“the second pressure value”) are used. If three or more pressure measurement values are recorded by the second pressure recording unit as “the second pressure value” and used to determine the second pressure gradient, then two or more pressure gradient values can be determined as “the second pressure gradient” from these pressure measurement values.

Der erste und der zweite Druckwert werden dann unabhängig voneinander mit einer ersten vorgegebenen Druckwertschwelle verglichen (erstes Vergleichen des ersten und des zweiten Druckwertes mit einer ersten vorgegebenen Druckwertschwelle).The first and the second pressure value are then compared independently of one another with a first predetermined pressure value threshold (first Comparing the first and the second pressure value with a first predetermined pressure value threshold).

Hierbei werden alle Druckmesswerte der ersten Druckerfassungseinheit nacheinander mit der ersten Druckwertschwelle verglichen. Analog werden alle Druckmesswerte der zweiten Druckerfassungseinheit nacheinander mit der ersten Druckwertschwelle verglichen.Here, all measured pressure values of the first pressure detection unit are compared one after the other with the first pressure value threshold. Analogously, all measured pressure values of the second pressure detection unit are compared one after the other with the first pressure value threshold.

Ferner werden der erste und der zweite Druckgradient mit einer ersten vorgegebenen Druckgradientschwelle verglichen (zweites Vergleichen des ersten und des zweiten Druckgradients mit einer ersten vorgegebenen Druckgradientschwelle).Furthermore, the first and the second pressure gradient are compared with a first predetermined pressure gradient threshold (second comparison of the first and the second pressure gradient with a first predetermined pressure gradient threshold).

Wurden in den vorliegenden Schritten „des Ermittelns des ersten bzw. des zweiten Druckgradients“ mehrere Druckgradientswerte als „der erste bzw. der zweite Druckgradient“ ermittelt, so können all dieser Druckgradientswerte voneinander unabhängig und nacheinander mit der ersten Druckgradientschwelle verglichen werden.If several pressure gradient values were determined as “the first or the second pressure gradient” in the present steps “of determining the first or the second pressure gradient”, then all of these pressure gradient values can be compared independently and one after the other with the first pressure gradient threshold.

Überschreitet mindestes einer des ersten und des zweiten Druckwerts die erste Druckwertschwelle, oder überschreitet mindestens einer des ersten und des zweiten Druckgradients die erste Druckgradientschwelle, so wird ein kritischer Zustand bei den Batteriezellen erkannt (Erkennen eines kritischen Zustandes bei den Batteriezellen).If at least one of the first and the second pressure value exceeds the first pressure value threshold, or if at least one of the first and the second pressure gradient exceeds the first pressure gradient threshold, a critical state is recognized in the battery cells (recognition of a critical state in the battery cells).

Beim Erkennen des kritischen Zustandes wird mindestens einer von mehreren Betriebsparametern der Batterievorrichtung geändert (Ändern mindestens eines Betriebsparameters bei der Batterievorrichtung).When the critical state is recognized, at least one of several operating parameters of the battery device is changed (changing at least one operating parameter in the battery device).

Dabei wird der mindestens eine Batterieparameter in einer Weise geändert, so dass die Batterievorrichtung bzw. die Batteriezellen den kritischen Zustand verlassen und in einen nicht-kritischen Zustand übergehen. Ist der kritische Zustand bspw. durch eine Überhitzung bei den Batteriezellen verursacht, so wird als die Parameteränderung bspw. die Kühlleistung der Batterievorrichtung erhöht.The at least one battery parameter is changed in such a way that the battery device or the battery cells leave the critical state and go into a non-critical state. If the critical state is caused, for example, by overheating in the battery cells, then the parameter change, for example, increases the cooling capacity of the battery device.

Gemäß dem Verfahren werden anhand von zwei zueinander redundanten Druckerfassungseinheiten zwei zueinander redundante Druckwerte im Inneren des Batteriegehäuses erfasst. Aus jeweils einem der beiden Druckwerte werden dann zwei zueinander redundanten Druckgradienten ermittelt. Die beiden Druckwerte werden dann voneinander unabhängig mit einer vorgegebenen Druckwertschwelle verglichen. Analog werden die beiden Druckgradienten voneinander unabhängig mit einer vorgegebenen Druckgradientschwelle verglichen. Überschreiteen der erste und/oder der zweite Druckwert die erste Druckwertschwelle, und/oder überschreiten der ersten und/oder der zweite Druckgradient die erste Druckgradientschwelle, so wird ein kritischer Zustand bei den Batteriezellen erkannt und als Gegenmaßnahme mindestens ein Betriebsparameter bei der Batterievorrichtung geändert.According to the method, two pressure values that are redundant to one another are recorded in the interior of the battery housing using two mutually redundant pressure recording units. Two mutually redundant pressure gradients are then determined from one of the two pressure values. The two pressure values are then compared independently of one another with a predetermined pressure value threshold. Analogously, the two pressure gradients are compared independently of one another with a predetermined pressure gradient threshold. If the first and / or the second pressure value exceed the first pressure value threshold and / or the first and / or the second pressure gradient exceed the first pressure gradient threshold, a critical state is recognized in the battery cells and at least one operating parameter in the battery device is changed as a countermeasure.

Die Erfindung macht eine Gasbildung im Inneren des Batteriegehäuses zunutze, die als Folge eines thermischen Durchgehens bei den Batteriezellen entsteht, um das thermisch Durchgehen und somit den fehlerhaften Zustand bei den Batteriezellen frühzeitig zu erkennen. Dabei werden sowohl Absolut-Luftdruck (Druckwert) als auch zeitliche Veränderung des Absolut-Luftdrucks (Druckgradient) im Inneren des Batteriegehäuses zur Ermittlung herangezogen, dessen bzw. deren Werte sich bei einer Gasbildung im Inneren des Batteriegehäuses als unmittelbare Folge rasch verändern.The invention makes use of gas formation in the interior of the battery housing, which occurs as a result of thermal runaway in the battery cells, in order to identify the thermal runaway and thus the faulty state in the battery cells at an early stage. Both the absolute air pressure (pressure value) and the temporal change in the absolute air pressure (pressure gradient) inside the battery housing are used to determine the values of which change rapidly as a direct consequence of gas formation inside the battery housing.

Das oben beschriebene Verfahren hat gegenüber einem Verfahren, bei dem allein durch Erfassen von Hitzeentwicklung oder Kapazitätsveränderung der Zustand der Batteriezellen ermittelt wird, den Vorteil, dass eine Feststellung eines kritischen Zustandes zeitnah zur Zustandsänderung in den kritischen Zustand erfolgen kann. Zudem kann die Zustandsbestimmung dank Heranziehen von zwei Parametern, nämlich dem Absolut-Luftdruck (Druckwert) und der zeitlichen Veränderung des Absolut-Luftdrucks (Druckgradient), auch zuverlässig erfolgt werden.The above-described method has the advantage over a method in which the state of the battery cells is determined solely by detecting the development of heat or a change in capacity that a critical state can be determined promptly when the state changes to the critical state. In addition, the state can be determined reliably thanks to the use of two parameters, namely the absolute air pressure (pressure value) and the change in the absolute air pressure over time (pressure gradient).

Zur weiteren Erhöhung der Zuverlässigkeit der Zustandsbestimmung werden für den Absolut-Luftdruck von zwei voneinander unabhängig agierenden Druckerfassungseinheiten zwei voneinander unabhängige Druckwerte erfasst und voneinander unabhängig jeweils mit einer vorgegebenen Druckwertschwelle verglichen. Analog werden zwei Druckgradienten jeweils von einem der beiden erfassten Druckwerte ermittelt und ebenfalls voneinander unabhängig jeweils mit einer vorgegebenen Druckgradientschwelle verglichen.To further increase the reliability of the determination of the state, two pressure values that are independent of one another are recorded for the absolute air pressure by two pressure recording units that act independently of one another and are each compared independently of one another with a predetermined pressure value threshold. Analogously, two pressure gradients are each determined from one of the two recorded pressure values and are also compared independently of one another with a predetermined pressure gradient threshold.

Dadurch wird eine doppelt-redundante Überwachung des Luftdrucks im Inneren des Batteriegehäuses und somit eine doppelt-redundante bzw. eine vierfach abgesicherte Zustandsbestimmung der Batterievorrichtung erzieht werden.As a result, a double-redundant monitoring of the air pressure in the interior of the battery housing and thus a double-redundant or quadruple secured state determination of the battery device can be established.

Damit ist mit dem oben beschriebenen Verfahren eine Möglichkeit zur Zustandsbestimmung einer Batterievorrichtung bereitgestellt, mit der ein thermisches Durchgehen bei Batteriezellen der Batterievorrichtung frühzeitig und zuverlässig erkannt werden kann.The above-described method thus provides a possibility for determining the state of a battery device, with which a thermal runaway in battery cells of the battery device can be detected early and reliably.

Bspw. werden der erste und der zweite Druckwert ferner mit einer zweiten vorgegebenen Druckwertschwelle verglichen (drittes Vergleichen des ersten und des zweiten Druckwertes mit einer zweiten vorgegebenen Druckwertschwelle). Außerdem werden der erste und der zweite Druckgradient bspw. ferner mit einer zweiten vorgegebenen Druckgradientschwelle verglichen (viertes Vergleichen des ersten und des zweiten Druckgradients mit einer zweiten vorgegebenen Druckgradientschwelle). Überschreiten der erste und der zweite Druckwert die zweite Druckwertschwelle und zudem der erste und der zweite Druckgradient die zweite Druckgradientschwelle, so wird ein gefährlicher Zustand bei den Batteriezellen erkannt (Erkennen eines gefährlichen Zustandes bei den Batteriezellen). Beim Erkennen des gefährlichen Zustandes wird mindestens die Batterievorrichtung abgeschaltet (Abschalten der Batterievorrichtung).E.g. the first and the second pressure value are also compared with a second predetermined pressure value threshold (third comparison of the first and the second pressure value with a second predetermined pressure value threshold). In addition, the first and the second pressure gradient are, for example, also compared with a second predetermined pressure gradient threshold (fourth comparison of the first and the second pressure gradient with a second predetermined pressure gradient threshold). If the first and the second pressure value exceed the second pressure value threshold and the first and the second pressure gradient also exceed the second pressure gradient threshold, a dangerous condition is recognized in the battery cells (recognition of a dangerous condition in the battery cells). When the dangerous state is recognized, at least the battery device is switched off (switching off the battery device).

Ist die Batterievorrichtung bspw. als eine Traktionsbatterie in einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug eingebaut, so werden entsprechende weitere Maßnahmen, wie z. B. Stilllegen und Verlassen des Fahrzeugs, eingeleitet.If the battery device is installed, for example, as a traction battery in an electrically powered vehicle, corresponding further measures, such as, for. B. decommissioning and leaving the vehicle initiated.

Bspw. wird ferner überprüft, ob der erste und der zweite Druckwert innerhalb eines vorgegebenen Druckwertebereichs liegen (erstes Überprüfen). Liegen der erste und/oder der zweite Druckwert außerhalb des Druckwertebereichs, so wird ein Fehlersignal ausgegeben, das hinweist, dass die erste und/oder die zweite Druckerfassungseinheit fehlerhaft sind (Ausgeben eines Fehlersignals).E.g. it is also checked whether the first and the second pressure value are within a predetermined pressure value range (first check). If the first and / or the second pressure value are outside the pressure value range, an error signal is output which indicates that the first and / or the second pressure detection unit are faulty (output of an error signal).

Mit diesen Schritten wird somit eine Plausibilitätsprüfung für die erfassten Druckwerte bzw. für die beiden Druckerfassungseinheiten durchgeführt, wobei überprüft wird, ob bei den Druckerfassungseinheiten ein fehlerhafter Zustand vorliegt bzw. ob die erfassten Druckwerte für die Zustandsbestimmung verwendet werden können.With these steps, a plausibility check is carried out for the recorded pressure values or for the two pressure detection units, a check being made as to whether the pressure detection units are in a faulty state or whether the recorded pressure values can be used to determine the state.

Bspw. wird ferner überprüft, ob der erste und der zweite Druckgradient innerhalb eines vorgegebenen Druckgradientenbereichs liegen (zweites Überprüfen). Liegen der erste und/oder der zweite Druckgradient außerhalb des Druckgradientenbereichs, so wird das Fehlersignal ausgegeben (Ausgeben des Fehlersignals).E.g. it is also checked whether the first and the second pressure gradient are within a predetermined pressure gradient range (second checking). If the first and / or the second pressure gradient are outside the pressure gradient range, the error signal is output (output of the error signal).

Mit diesen Schritten wird somit eine somit eine Plausibilitätsprüfung für die ermittelten Druckgradienten bzw. für (Druckgradienten-)Ermittlungseinheiten durchgeführt, wobei überprüft wird, ob bei den Ermittlungseinheiten ein fehlerhafter Zustand vorliegt bzw. ob die ermittelten Druckgradienten für die Zustandsbestimmung verwendet werden können.With these steps, a plausibility check is carried out for the determined pressure gradients or for (pressure gradient) determination units, whereby it is checked whether the determination units are in a faulty state or whether the determined pressure gradients can be used for the state determination.

Bspw. wird ferner überprüft, ob eine Druckwertdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Druckwert innerhalb eines vorgegebenen Druckwertdifferenzbereichs liegen (drittes Überprüfen). Liegt die Druckwertdifferenz außerhalb des Druckwertdifferenzbereichs, so wird das Fehlersignal ausgegeben (Ausgeben des Fehlersignals).E.g. it is also checked whether a pressure value difference between the first and the second pressure value is within a predetermined pressure value difference range (third checking). If the pressure value difference lies outside the pressure value difference range, the error signal is output (output of the error signal).

Bspw. wird ferner überprüft, ob eine Druckgradientdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Druckgradient innerhalb eines vorgegebenen Druckgradientdifferenzbereichs liegen. Liegt die Druckgradientdifferenz außerhalb des Druckgradientdifferenzbereichs, so wird das Fehlersignal ausgegeben (Ausgeben des Fehlersignals).E.g. it is also checked whether a pressure gradient difference between the first and the second pressure gradient is within a predetermined pressure gradient difference range. If the pressure gradient difference lies outside the pressure gradient difference range, the error signal is output (output of the error signal).

Bspw. sieht der Schritt des ersten Erfassens ferner vor, dass der erste Druckwert als ein erster relativer Druckwert im Inneren eines Batteriegehäuses zu einem Druckwert in der Umgebung des Batteriegehäuses erfasst wird.E.g. the step of the first recording further provides that the first pressure value is recorded as a first relative pressure value inside a battery housing to a pressure value in the vicinity of the battery housing.

Analog sieht der Schritt des zweiten Erfassens bspw. ferner vor, dass der zweite Druckwert als ein zweiter relativer Druckwert im Inneren eines Batteriegehäuses zu dem Druckwert in der Umgebung des Batteriegehäuses erfasst wird.Analogously, the step of the second recording also provides, for example, that the second pressure value is recorded as a second pressure value in the interior of a battery housing that is relative to the pressure value in the vicinity of the battery housing.

Bspw. werden die Schritte des ersten und des zweiten Erfassens, des ersten und des zweiten Ermittelns, sowie des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Überprüfens für eine erste vorgegebene Zeitdauer während eines Stillstands des Fahrzeugs oder nach Ablauf einer zweiten vorgegebenen Zeitdauer nach einem Start des Fahrzeugs wiederholt durchgeführt. Die Schritte des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Vergleichens sowie des Erkennens werden dagegen erst nach dem Ablauf der ersten Zeitdauer durchgeführt, und nur dann, wenn in der ersten Zeitdauer der Schritt des Ausgebens des Fehlersignals nicht erfolgt wurde bzw. in der ersten Zeitdauer das Fehlersignal nicht abgegeben wurde.E.g. the steps of first and second detection, first and second determination, as well as first, second, third and fourth checking for a first predetermined period of time while the vehicle is stationary or after a second predetermined period of time has elapsed after a start carried out repeatedly on the vehicle. The steps of the first, the second, the third and the fourth comparison as well as the recognition, however, are only carried out after the expiry of the first period and only if the step of outputting the error signal was not carried out in the first period or in the the error signal was not given for the first time.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Anordnung zur Zustandsbestimmung bei einer Batterievorrichtung, insb. einer Traktionsbatterievorrichtung eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, mit einer Anzahl von im Inneren eines Batteriegehäuses angeordneten Batteriezellen bereitgestellt.According to a second aspect of the invention, an arrangement for determining the status of a battery device, in particular a traction battery device of an electrically driven vehicle, with a number of battery cells arranged in the interior of a battery housing is provided.

Die Anordnung weist eine erste Druckerfassungseinheit zum Erfassen eines ersten Druckwertes im Inneren eines Batteriegehäuses, und eine zweite Druckerfassungseinheit zum Erfassen eines zweiten Druckwertes im Inneren eines Batteriegehäuses auf. Ferner weist die Anordnung eine erste Ermittlungseinheit zum Ermitteln eines ersten Druckgradients basierend auf dem ersten Druckwert, und eine zweite Ermittlungseinheit zum Ermitteln eines zweiten Druckgradients basierend auf dem zweiten Druckwert auf. Zudem weist die Anordnung eine erste Vergleichseinheit zum Vergleichen des ersten und des zweiten Druckwertes mit einer ersten vorgegebenen Druckwertschwelle, und eine zweite Vergleichseinheit zum Vergleichen des ersten und des zweiten Druckgradients mit einer ersten vorgegebenen Druckgradientschwelle auf. Außerdem weist die Anordnung eine Erkennungseinheit auf, die eingerichtet ist, einen kritischen Zustand bei den Batteriezellen zu erkennen, wenn mindestens einer des ersten und des zweiten Druckwerts die erste Druckwertschwelle überschreitet; oder mindestens einer des ersten und des zweiten Druckgradients die erste Druckgradientschwelle überschreitet. Ferner weist die Anordnung eine Regelungs-/Steuerungseinheit auf, die eingerichtet ist, beim Erkennen des kritischen Zustandes mindestens einen Betriebsparameter bei der Batterievorrichtung zu ändern.The arrangement has a first pressure detection unit for detecting a first pressure value inside a battery housing, and a second pressure detection unit for detecting a second pressure value inside a battery housing. Furthermore, the arrangement has a first determination unit for determining a first pressure gradient based on the first pressure value, and a second determination unit for determining a second pressure gradient based on the second pressure value. In addition, the arrangement has a first comparison unit for comparing the first and of the second pressure value with a first predetermined pressure value threshold, and a second comparison unit for comparing the first and the second pressure gradient with a first predetermined pressure gradient threshold. The arrangement also has a detection unit which is set up to detect a critical state in the battery cells when at least one of the first and the second pressure value exceeds the first pressure value threshold; or at least one of the first and second pressure gradients exceeds the first pressure gradient threshold. Furthermore, the arrangement has a regulation / control unit which is set up to change at least one operating parameter in the battery device when the critical state is recognized.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine Batterievorrichtung, insb. eine Traktionsbatterievorrichtung für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, bereitgestellt.According to a third aspect of the invention, a battery device, in particular a traction battery device for an electrically driven vehicle, is provided.

Die Batterievorrichtung weist ein Batteriegehäuse und eine Anzahl von Batteriezellen auf, wobei die Batteriezellen im Inneren des Batteriegehäuses angeordnet sind von dem Batteriegehäuse vor äußeren Einflüssen in der Umgebung des Batteriegehäuses geschützt sind. Die Batterievorrichtung weist ferner eine zuvor beschriebene Anordnung auf, die eingerichtet ist, den Zustand der Batterievorrichtung bzw. der Batteriezellen zu bestimmen und im Falle eines kritischen oder eines gefährlichen Zustands bei der Batterievorrichtung bzw. den Batteriezellen entsprechende Maßnahmen einzuleiten.The battery device has a battery housing and a number of battery cells, wherein the battery cells are arranged in the interior of the battery housing and are protected by the battery housing from external influences in the vicinity of the battery housing. The battery device also has a previously described arrangement which is set up to determine the state of the battery device or the battery cells and to initiate appropriate measures in the event of a critical or dangerous state in the battery device or the battery cells.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des oben beschriebenen Verfahrens sind, soweit im Übrigen, auf die oben genannte Anordnung bzw. der oben genannte Batterievorrichtung übertragbar, auch als vorteilhafte Ausgestaltungen der Anordnung bzw. der Batterievorrichtung anzusehen.Advantageous refinements of the method described above, insofar as they are otherwise transferable to the above-mentioned arrangement or the above-mentioned battery device, are also to be regarded as advantageous refinements of the arrangement or the battery device.

FigurenlisteFigure list

Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

  • 1 in einer schematischen Darstellung einen Abschnitt einer Batterievorrichtung mit einer Anordnung zur Zustandsbestimmung der Batterievorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und
  • 2 in schematischen Ablaufdiagrammen ein Verfahren zur Zustandsbestimmung der Batterievorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
In the following, exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show:
  • 1 in a schematic illustration a section of a battery device with an arrangement for determining the state of the battery device according to an exemplary embodiment of the invention; and
  • 2 in schematic flowcharts a method for determining the state of the battery device according to an exemplary embodiment of the invention.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen:Detailed description of the drawings:

1 zeigt einer schematischen Darstellung einen Abschnitt einer Batterievorrichtung BV mit einer Anordnung AO zur Zustandsbestimmung der Batterievorrichtung BV. 1 shows a schematic representation of a portion of a battery device BV with an arrangement AO for determining the state of the battery device BV .

2 zeigt in schematischen Ablaufdiagrammen ein Verfahren zur Zustandsbestimmung der Batterievorrichtung BV mittels der in 1 dargestellten Anordnung AO. 2 shows a method for determining the state of the battery device in schematic flowcharts BV using the in 1 illustrated arrangement AO .

Die Batterievorrichtung BV ist bspw. als eine Traktionsbatterievorrichtung eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs ausgebildet.The battery device BV is designed, for example, as a traction battery device of an electrically powered vehicle.

Die Batterievorrichtung BV weist ein Batteriegehäuse GH, eine Mehrzahl von Batteriezellen BZ auf, die in mehreren Batteriepacks aufgeteilt und zueinander seriell- und/oder parallel-geschaltet in dem Batteriegehäuse GH angeordnet sind.The battery device BV has a battery case GH , a plurality of battery cells BZ, which are divided into several battery packs and connected in series and / or parallel to one another in the battery housing GH are arranged.

Das Batteriegehäuse GH weist mindestens eine Öffnung OF auf, durch die Gas im Inneren des Gehäuses GH bei einem Überdruck im Inneren des Gehäuses GH in die Umgebung des Gehäuses GH entweichen kann und Luft von der Umgebung bei einem Unterdruck im Inneren des Gehäuses GH ins Gehäuse GH hineinströmen kann.The battery case GH has at least one opening OF, through which gas inside the housing GH when there is overpressure inside the housing GH in the vicinity of the housing GH can escape and air from the environment at a negative pressure inside the housing GH into the housing GH can flow into it.

Als Batteriezellen BZ werden in der Regel Lithium-Ionen-Batteriezellen oder sonstige Batteriezellen mit vergleichbaren Eigenschaften verwendet. Dabei sind derartige Batteriezellen BZ aufgrund ihrer Beschaffenheit, insb. Zellechemie, anfällig für äußere Einflüsse, wie z. B. starke Hitzeentwicklung. In kritischen Situationen, wie z. B. bei einer Überhitzung, kann es bei den Batteriezellen BZ zu einem so genannten thermischen Durchgehen (auf Englisch „thermal runaway“) kommen. Bei einem thermischen Durchgehen reagieren einzelne Komponenten der Batteriezellen BZ unkontrolliert miteinander unter einer starken Hitzeentwicklung und Gasbildung, was zu Brand oder Explosion der Batteriesysteme führt. Um dies zu vermeiden, muss ein thermisches Durchgehen bei den Batteriezellen BZ bzw. der Zustand der Batterievorrichtung BV insgesamt frühzeitig erkannt und Gegenmaßnahmen eingeleitet werden.Lithium-ion battery cells or other battery cells with comparable properties are generally used as battery cells BZ. Because of their nature, especially cell chemistry, such battery cells BZ are susceptible to external influences, such as e.g. B. intense heat generation. In critical situations such as B. in the event of overheating, the battery cells BZ can experience a so-called thermal runaway. In the event of a thermal runaway, individual components of the battery cells BZ react with one another in an uncontrolled manner, generating intense heat and forming gas, which leads to a fire or explosion of the battery systems. In order to avoid this, there must be a thermal runaway in the battery cells BZ or the state of the battery device BV recognized at an early stage and countermeasures initiated.

Hierzu weist die Batterievorrichtung BV die zuvor genannte Anordnung AO zur Zustandsbestimmung der Batterievorrichtung BV bzw. bei den Batteriezellen BZ auf.To this end, the battery device BV the aforementioned arrangement AO for determining the state of the battery device BV or with the battery cells BZ.

Die Anordnung AO weist eine erste Druckerfassungseinheit D1 und eine zweite Druckerfassungseinheit D2 auf, die jeweils als ein Differenzluftdrucksensor ausgebildet sind.The order AO has a first pressure detection unit D1 and a second pressure detection unit D2 which are each designed as a differential air pressure sensor.

Die erste Druckerfassungseinheit D1 weist jeweils eine Innendruckmessstelle zum Erfassen eines Innenluftdrucks im Innern des Batteriegehäuses GH und eine Außendruckmessstelle zum Erfassen eines Außenluftdrucks in der Umgebung des Batteriegehäuses GH auf. Die erste Druckerfassungseinheit D1 ist eingerichtet, kontinuierlich oder in den regelmäßigen Zeitabständen den Innen- und den Außenluftdruck zu messen, aus dem gemessenen Innen- und Außenluftdruck eine Luftdruckdifferenz zwischen dem Inneren des Batteriegehäuses GH und der Umgebung des Batteriegehäuses GH zu ermitteln und die ermittelten Luftdruckdifferenzwerte als einen ersten Druckwert d1 an eine erste, nachfolgend zu beschreibende Ermittlungseinheit E1 und eine erste, ebenfalls nachfolgend zu beschreibende Vergleichseinheit V1 weiterzuleiten.The first pressure detection unit D1 each has an internal pressure measuring point for detecting an internal air pressure inside the battery housing GH and an external pressure measuring point for detecting an external air pressure in the vicinity of the battery case GH on. The first pressure detection unit D1 is set up to measure the inside and outside air pressure continuously or at regular time intervals, from the measured inside and outside air pressure an air pressure difference between the interior of the battery housing GH and the environment of the battery case GH to determine and the determined air pressure differential values as a first pressure value d1 to a first determination unit to be described below E1 and a first comparison unit, also to be described below V1 forward.

Die zweite Druckerfassungseinheit D2 weist ebenfalls jeweils eine Innendruckmessstelle zum Erfassen eines Innenluftdrucks im Innern des Batteriegehäuses GH und eine Außendruckmessstelle zum Erfassen eines Außenluftdrucks in der Umgebung des Batteriegehäuses GH auf. Die zweite Druckerfassungseinheit D2 ist eingerichtet, kontinuierlich oder in den regelmäßigen Zeitabständen den Innen- und den Außenluftdruck zu messen, aus dem gemessenen Innen- und Außenluftdruck eine Luftdruckdifferenz zwischen dem Inneren des Batteriegehäuses GH und der Umgebung des Batteriegehäuses GH zu ermitteln und die ermittelten Luftdruckdifferenzwerte als einen zweiten Druckwert d2 an eine zweite, nachfolgend zu beschreibende Ermittlungseinheit E2 und die erste Vergleichseinheit V1 weiterzuleiten.The second pressure detection unit D2 also has an internal pressure measuring point for detecting an internal air pressure inside the battery housing GH and an external pressure measuring point for detecting an external air pressure in the vicinity of the battery case GH on. The second pressure detection unit D2 is set up to measure the inside and outside air pressure continuously or at regular time intervals, from the measured inside and outside air pressure an air pressure difference between the interior of the battery housing GH and the environment of the battery case GH to determine and the determined air pressure differential values as a second pressure value d2 to a second determination unit to be described below E2 and the first comparison unit V1 forward.

Die Anordnung AO weist ferner die zuvor genannte erste und zweite Ermittlungseinheit E1, E2 auf, die bspw. in einem Mikrorechner ausgebildet sind.The order AO further comprises the aforementioned first and second determination unit E1 , E2 which are formed, for example, in a microcomputer.

Die erste Ermittlungseinheit E1 ist signaleingangsseitig mit einem Signalausgang der ersten Druckerfassungseinheit D1 signaltechnisch verbunden. Die erste Ermittlungseinheit E1 ist eingerichtet, basierend auf dem ersten Druckwert d1, den die Ermittlungseinheit E1 von der ersten Druckerfassungseinheit D1 erhält, einen ersten Druckgradient g1 zu ermitteln und den ermittelten ersten Druckgradient g1 an eine zweite, nachfolgend zu beschreibende Vergleichseinheit V2 weiterzuleiten.The first investigative unit E1 is on the signal input side with a signal output of the first pressure detection unit D1 connected in terms of signaling. The first investigative unit E1 is set up based on the first pressure value d1 that the determination unit E1 from the first pressure sensing unit D1 receives to determine a first pressure gradient g1 and the determined first pressure gradient g1 to a second comparison unit to be described below V2 forward.

Die zweite Ermittlungseinheit E2 ist signaleingangsseitig mit einem Signalausgang der zweiten Druckerfassungseinheit D2 signaltechnisch verbunden. Die zweite Ermittlungseinheit E2 ist eingerichtet, basierend auf dem zweiten Druckwert d2, den die Ermittlungseinheit E1 von der zweiten Druckerfassungseinheit D2 erhält, einen zweiten Druckgradient g2 zu ermitteln und den ermittelten zweiten Druckgradient g2 an die zweite Vergleichseinheit V2 weiterzuleiten.The second investigation unit E2 is on the signal input side with a signal output of the second pressure detection unit D2 connected in terms of signaling. The second investigation unit E2 is set up based on the second pressure value d2 that the determination unit E1 from the second pressure sensing unit D2 receives to determine a second pressure gradient g2 and the determined second pressure gradient g2 to the second comparison unit V2 forward.

Die Anordnung AO weist zudem die zuvor genannte erste und zweite Vergleichseinheit V1, V2 auf, die bspw. jeweils als ein Komparator ausgebildet sind. The order AO also has the aforementioned first and second comparison unit V1 , V2 each designed as a comparator, for example.

Die erste Vergleichseinheit V1 ist signaleingangsseitig mit dem Signalausgang der ersten Druckerfassungseinheit D1 und dem Signalausgang der zweiten Druckerfassungseinheit D2 signaltechnisch verbunden. Die erste Vergleichseinheit V1 ist eingerichtet, den ersten Druckwert d1 der ersten Druckerfassungseinheit D1 und den zweiten Druckwert d2 der zweiten Druckerfassungseinheit D2 voneinander unabhängig jeweils mit einer ersten vorgegebenen Druckwertschwelle ds1 und mit einer zweiten vorgegebenen Druckwertschwelle ds2 zu vergleichen und das Vergleichsergebnis an eine nachfolgend zu beschreibende Erkennungseinheit K weiterzuleiten.The first comparison unit V1 is on the signal input side with the signal output of the first pressure detection unit D1 and the signal output of the second pressure detection unit D2 connected in terms of signaling. The first comparison unit V1 is set up, the first pressure value d1 of the first pressure detection unit D1 and the second pressure value d2 of the second pressure detection unit D2 to compare independently of one another with a first predetermined pressure value threshold ds1 and with a second predetermined pressure value threshold ds2 and to forward the comparison result to a recognition unit K to be described below.

Die zweite Vergleichseinheit V2 ist signaleingangsseitig mit dem Signalausgang der ersten Ermittlungseinheit E1 und dem Signalausgang der zweiten Ermittlungseinheit E2 signaltechnisch verbunden. Die zweite Vergleichseinheit V2 ist eingerichtet, den ersten Druckgradient g1 der ersten Ermittlungseinheit E1 und den zweiten Druckgradient g2 der zweiten Ermittlungseinheit E2 voneinander unabhängig jeweils mit einer ersten vorgegebenen Druckgradientschwelle gs1 und mit einer zweiten vorgegebenen Druckgradientschwelle gs2 zu vergleichen und das Vergleichsergebnis an die Erkennungseinheit K weiterzuleiten.The second comparison unit V2 is on the signal input side with the signal output of the first determination unit E1 and the signal output of the second determination unit E2 connected in terms of signaling. The second comparison unit V2 is set up, the first pressure gradient g1 of the first determination unit E1 and the second pressure gradient g2 of the second determination unit E2 to compare independently of one another with a first predetermined pressure gradient threshold gs1 and with a second predetermined pressure gradient threshold gs2 and to forward the comparison result to the recognition unit K.

Die Anordnung AO weist außerdem die zuvor genannte Erkennungseinheit K auf, die bspw. als Teil des oben genannten Mikrorechners ausgebildet ist.The order AO also has the aforementioned recognition unit K, which is designed, for example, as part of the aforementioned microcomputer.

Die Erkennungseinheit K ist signaleingangsseitig mit dem Signalausgang der ersten Vergleichseinheit V1 und dem Signalausgang der zweiten Vergleichseinheit V2 signaltechnisch verbunden. Die Erkennungseinheit K ist eingerichtet, basierend auf den Vergleichsergebnissen der ersten und der zweiten Vergleichseinheit V1, V2 einen kritischen Zustand oder einen gefährlichen Zustand bei den Batteriezellen BZ und somit bei der Batterievorrichtung BV zu erkennen, und beim Erkennen eines derartigen kritischen oder gefährlichen Zustandes ein entsprechendes Signal an eine nachfolgend zu beschreibende zentrale Regelungs-/Steuerungseinheit R abzugeben.The recognition unit K is on the signal input side with the signal output of the first comparison unit V1 and the signal output of the second comparison unit V2 connected in terms of signaling. The recognition unit K is set up based on the comparison results of the first and the second comparison unit V1 , V2 a critical condition or a dangerous condition in the battery cells BZ and thus in the battery device BV to recognize, and when such a critical or dangerous state is recognized, a corresponding signal is transmitted to a central regulating / control unit R to be described below.

Die Anordnung AO weist ferner die zuvor genannte zentrale Regelungs-/Steuerungseinheit R zum Steuern und Regeln der Batterievorrichtung BV auf, die signaleingangsseitig mit einem Signalausgang der Erkennungseinheit K und jeweils einem Signalausgang der ersten und der zweiten Vergleichseinheit V1, V2 signaltechnisch verbunden ist.The order AO also has the aforementioned central regulating / control unit R for controlling and regulating the battery device BV on, the signal input side with a signal output of the recognition unit K and one each Signal output of the first and the second comparison unit V1 , V2 is signal-connected.

Die Regelungs-/Steuerungseinheit R ist eingerichtet, beim Erhalt eines Signals von der Erkennungseinheit K, das einen kritischen Zustand bei den Batteriezellen BZ signalisiert, durch Ändern mindestens eines Betriebsparameters bei der Batterievorrichtung BV den Betriebszustand der Batterievorrichtung BV zu ändern und somit den kritischen Zustand zu entschärfen. Ferner ist die Regelungs-/Steuerungseinheit R eingerichtet, beim Erhalt eines Signals von der Erkennungseinheit K, das einen gefährlichen Zustand bei den Batteriezellen BZ signalisiert, die Batterievorrichtung BV abzuschalten und weitere geeigneten Maßnahmen einzuleiten, wodurch Fahrzeuginsassen des Fahrzeugs und sonstige Personen vor Gefahren durch die Batterievorrichtung BV geschützt werden.The regulation / control unit R is set up, upon receipt of a signal from the detection unit K, which signals a critical state in the battery cells BZ, by changing at least one operating parameter in the battery device BV the operating state of the battery device BV to change and thus to defuse the critical condition. Furthermore, the regulation / control unit R is set up, when receiving a signal from the detection unit K, which signals a dangerous state in the battery cells BZ, the battery device BV switch off and initiate further suitable measures, whereby vehicle occupants of the vehicle and other persons from danger from the battery device BV to be protected.

Nachdem die Anordnung AO zur Zustandsbestimmung der Batterievorrichtung BV mithilfe von 1 detailliert beschrieben wurde, wird nachfolgend das Verfahren zur Zustandsbestimmung der Batterievorrichtung BV mithilfe von 2 näher beschrieben.After the arrangement AO for determining the state of the battery device BV with the help of 1 has been described in detail, the method for determining the state of the battery device will be described below BV with the help of 2 described in more detail.

Das Verfahren kann grob in zwei folgenden Verfahrensabschnitten B und C aufgeteilt werden, nämlich:

  • - Plausibilitätsprüfung der Fehlerfreiheit bei der Anordnung AO (Verfahrensabschnitt B); und
  • - Erkennen von kritischen oder gefährlichen Zuständen bei der Batterievorrichtung BV und Einleiten von entsprechenden Maßnahmen (Verfahrensabschnitt C).
The process can roughly be divided into two following process sections B and C, namely:
  • - Plausibility check of the correctness of the arrangement AO (Process section B); and
  • - Detection of critical or dangerous states in the battery device BV and initiation of appropriate measures (procedural section C).

Dabei setzen die beiden Verfahrensabschnitte B und C jeweils einen vorrausgehenden Verfahrensabschnitt A voraus bzw. enthalten diesen Verfahrensabschnitt A:

  • - Erfassen von Druckwerten und Ermitteln von Druckgradienten (Verfahrensabschnitt A).
The two process sections B and C each require a preceding process section A or contain this process section A:
  • - Acquisition of pressure values and determination of pressure gradients (method section A).

In dem Verfahrensabschnitt A werden die Druckwerterfassung und Druckgradientenermittlung SA1, SA2, SA3, SA4 durchgeführt, die für die nachfolgenden beiden Verfahrensabschnitte B und C notwendig sind.In method section A, the pressure value detection and pressure gradient determination SA1, SA2, SA3, SA4 are carried out, which are necessary for the following two method sections B and C.

Die beiden Verfahrensabschnitte B und C sind in 2 jeweils mit einer Ansicht A und B veranschaulicht.The two procedural stages B and C are in 2 each illustrated with a view A and B.

In dem Verfahrensabschnitt B wird überprüft, ob die Anordnung AO, insb. die beiden Druckerfassungseinheiten D1, D2 und die beiden Ermittlungseinheiten E1, E2 fehlerfrei funktionieren bzw. ob die von den Druckerfassungseinheiten D1, D2 erfassten Druckwerte d1, d2 und die von den Ermittlungseinheiten E1, E2 ermittelten Druckgradienten g1, g2 plausibel erscheinen.In method section B it is checked whether the arrangement AO , especially the two pressure detection units D1 , D2 and the two investigation units E1 , E2 work properly or whether the pressure recording units D1 , D2 detected pressure values d1, d2 and those of the determination units E1 , E2 determined pressure gradients g1, g2 appear plausible.

Mit dem Verfahrensabschnitt B bzw. der Plausibilitätsprüfung wird verhindert, dass in dem anschließenden Verfahrensabschnitt C bzw. bei der Ermittlung von kritischen oder gefährlichen Zuständen bei der Batterievorrichtung BV durch Ausfall einer der oben genannten Komponenten der Anordnung AO zu einer Fehlerdiagnose bei der Batterievorrichtung BV kommt bzw. eine fehlerfreie Diagnose erschwert wird.Method section B or the plausibility check prevents that in the subsequent method section C or when determining critical or dangerous states in the battery device BV due to failure of one of the above-mentioned components of the arrangement AO to diagnose a fault in the battery device BV comes or an error-free diagnosis is made more difficult.

Als Grundlage für die Plausibilitätsprüfung dient die Tatsache, dass aufgrund der Größe des Batteriegehäuses GH und die Öffnung am Gehäuse GH sowie des in der Regel konstanten Umgebungsluftdrucks der Luftdruck im Inneren des Gehäuses GH nicht (bzw. nicht über eine längere Zeit) einen bestimmten „plausiblen“ Druckwertebereich BD unter- oder überschreiten kann. Entsprechend kann eine Luftdruckveränderung bzw. der Druckgradient im Inneren des Gehäuses GH nicht (bzw. nicht über eine längere Zeit) einen bestimmten „plausiblen“ Druckgradientenbereich BG unter- oder überschreiten.The basis for the plausibility check is the fact that due to the size of the battery housing GH and the opening on the housing GH as well as the usually constant ambient air pressure, the air pressure inside the housing GH cannot fall below or exceed a certain “plausible” pressure value range BD (or cannot exceed it over a longer period of time). A change in air pressure or the pressure gradient in the interior of the housing can correspondingly GH not (or not over a longer period of time) a certain “plausible” pressure gradient range BG fall below or exceed.

Diese Tatsache wird zur Plausibilitätsprüfung herangezogen und die von den Druckerfassungseinheiten D1, D2 erfassten Druckwerte d1, d2 und die von den Ermittlungseinheiten E1, E2 ermittelten Druckgradienten g1, g2 werden auf deren Plausibilität hin überprüfen.
Die Plausibilitätsprüfung wird in einem Stillstand des Fahrzeugs oder nach Ablauf einer bestimmten Zeitdauer nach einem Start des Fahrzeugs (und noch vor dem Abfahren des Fahrzeugs) und somit nach einem ausreichenden Druckausgleich bei der Batterievorrichtung BV für eine erste vorgegebene Zeitdauer durchgeführt.
This fact is used for the plausibility check and that of the pressure recording units D1 , D2 detected pressure values d1, d2 and those of the determination units E1 , E2 Determined pressure gradients g1, g2 are checked for their plausibility.
The plausibility check is carried out when the vehicle is at a standstill or after a certain period of time has elapsed after the vehicle has been started (and before the vehicle is driven off) and thus after sufficient pressure equalization in the battery device BV performed for a first predetermined period of time.

Hierzu erfasst die erste Druckerfassungseinheit D1 gemäß einem Verfahrensschritt SA1 in der oben beschriebenen Weise einen ersten Druckwert d1 und leitet diesen an die erste Ermittlungseinheit E1 und die erste Vergleichseinheit V1 weiter. Dabei wird als der erste Druckwert d1 mehrere Druckmesswerte in vorgegebenen Zeitabständen gemessen und als der erste Druckwert d1 zusammen weitergeleitet.For this purpose, the first pressure detection unit records D1 according to a method step SA1 in the manner described above a first pressure value d1 and forwards this to the first determination unit E1 and the first comparison unit V1 continue. In this case, a plurality of measured pressure values are measured at predetermined time intervals as the first pressure value d1 and forwarded together as the first pressure value d1.

Analog erfasst die zweite Druckerfassungseinheit D2 gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SA2 ebenfalls in der oben beschriebenen Weise einen zweiten Druckwert d2 und leitet diesen an die zweite Ermittlungseinheit E2 und die zweite Vergleichseinheit V2 weiter. Dabei wird als der zweite Druckwert d2 mehrere Druckmesswerte in den vorgegebenen Zeitabständen gemessen und als der zweite Druckwert d2 zusammen weitergeleitet.The second pressure detection unit records analogously D2 according to a further method step SA2 also in the manner described above a second pressure value d2 and forwards this to the second determination unit E2 and the second comparison unit V2 continue. A plurality of measured pressure values are measured as the second pressure value d2 at the predetermined time intervals and forwarded together as the second pressure value d2.

Die erste Ermittlungseinheit E1 ermittelt gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SA3 aus dem übermittelten ersten Druckwert d1 bzw. den entsprechenden Druckmesswerten einen ersten Druckgradient g1 und leitetet diesen an die zweite Vergleichseinheit V2 weiter. Analog ermittelt die zweite Ermittlungseinheit E2 gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SA4 aus dem übermittelten zweiten Druckwert d2 bzw. den entsprechenden Druckmesswerten einen zweiten Druckgradient g2 und leitetet diesen an die zweite Vergleichseinheit V2 weiter.The first investigative unit E1 determined according to a further method step SA3 from the transmitted first pressure value d1 or the corresponding measured pressure values a first pressure gradient g1 and forwards this to the second comparison unit V2 continue. The second determination unit determines analogously E2 in accordance with a further method step SA4, a second pressure gradient g2 is derived from the transmitted second pressure value d2 or the corresponding pressure measurement values and forwards this to the second comparison unit V2 continue.

Die erste Vergleichseinheit V1 überprüft gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SB1, ob der erste und der zweite Druckwert d1, d2 bzw. die Druckmesswerte allesamt innerhalb des vorgegebenen „plausiblen“ Druckwertebereichs BD liegen. Hierzu vergleicht die erste Vergleichseinheit V1 den ersten Druckwert d1 und den zweiten Druckwert d2 voneinander unabhängig jeweils mit einem unteren und einem oberen Schwellwert des Druckwertebereichs BD. Liegt mindestens einer von dem ersten und dem zweiten Druckwert d1, d2 außerhalb des Druckwertebereichs BD, so gibt die erste Vergleichseinheit V1 ein Fehlersignal an die zentrale Regelungs-/Steuerungseinheit R ab, das signalisiert, dass die Anordnung AO fehlerhaft ist.The first comparison unit V1 checks, according to a further method step SB1, whether the first and the second pressure value d1, d2 or the measured pressure values are all within the specified “plausible” pressure value range BD. To this end, the first comparison unit compares V1 the first pressure value d1 and the second pressure value d2 independently of one another each with a lower and an upper threshold value of the pressure value range BD. If at least one of the first and the second pressure value d1, d2 lies outside the pressure value range BD, the first comparison unit gives V1 an error signal to the central regulation / control unit R, which signals that the arrangement AO is faulty.

Analog überprüft die zweite Vergleichseinheit V2 gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SB2, ob der erste und der zweite Druckgradient g1, g2 innerhalb des vorgegebenen „plausiblen“ Druckgradientenbereichs BG liegen. Hierzu vergleicht die zweite Vergleichseinheit V2 den ersten Druckgradient g1 und den zweiten Druckgradient g2 voneinander unabhängig jeweils mit einem unteren und einem oberen Schwellwert des Druckgradientenbereichs BG. Liegt mindestens einer von dem ersten und dem zweiten Druckgradient g1, g2 außerhalb des Druckgradientenbereichs BG, so gibt die zweite Vergleichseinheit V2 das Fehlersignal an die zentrale Regelungs-/Steuerungseinheit R ab.The second comparison unit checks analogously V2 According to a further method step SB2, whether the first and the second pressure gradient g1, g2 are within the specified “plausible” pressure gradient range BG lie. To this end, the second comparison unit compares V2 the first pressure gradient g1 and the second pressure gradient g2 independently of one another, each with a lower and an upper threshold value of the pressure gradient range BG . If at least one of the first and the second pressure gradient g1, g2 lies outside the pressure gradient range BG so gives the second comparison unit V2 the error signal to the central regulation / control unit R from.

Optional wird zwischen dem ersten und dem zweiten Druckwert d1, d2 eine Druckwertdifferenz berechnet und überprüft, ob diese Druckwertdifferenz innerhalb eines vorgegebenen Druckwertdifferenzbereichs liegt. Liegt wenn die Druckwertdifferenz außerhalb des Druckwertdifferenzbereichs, so wird das Fehlersignal an die zentrale Regelungs-/Steuerungseinheit R abgegeben. Analog wird zwischen dem ersten und dem zweiten Druckgradient g1, g2 eine Druckgradientdifferenz berechnet und überprüft, ob diese Druckgradientdifferenz innerhalb eines vorgegebenen Druckgradientdifferenzbereichs liegt. Liegt die Druckgradientdifferenz außerhalb des Druckgradientdifferenzbereichs, so wird ebenfalls das Fehlersignal an die zentrale Regelungs-/Steuerungseinheit R abgegeben.Optionally, a pressure value difference is calculated between the first and the second pressure value d1, d2 and it is checked whether this pressure value difference lies within a predetermined pressure value difference range. If the pressure value difference is outside the pressure value difference range, the error signal is sent to the central regulating / control unit R. Similarly, a pressure gradient difference is calculated between the first and the second pressure gradient g1, g2 and a check is made to determine whether this pressure gradient difference lies within a predetermined pressure gradient difference range. If the pressure gradient difference is outside the pressure gradient difference range, the error signal is also sent to the central regulating / control unit R.

Diese optionalen Verfahrensschritte haben ihre Grundlage darin, dass die beiden Druckerfassungseinheiten D1, D2 bzw. die beiden Ermittlungseinheiten E1 bei einer Fehlerfreiheit Druckwerte d1, d2 bzw. Druckgradienten g1, g2 mit jeweils einer Abweichung unterhalb bestimmter Toleranzgrenzen liefern müssen. Durch die Plausibilitätsprüfung können zufällige störende Ereignisse bzw. Defekte bei einer oder anderen Einheit ausgeschlossen werden.These optional process steps are based on the fact that the two pressure detection units D1 , D2 or the two determination units E1 in the event of freedom from defects, pressure values d1, d2 or pressure gradients g1, g2 each have to deliver with a deviation below certain tolerance limits. The plausibility check enables random disruptive events or defects in one or another unit to be excluded.

Erhält die Regelungs-/Steuerungseinheit R während den Verfahrensschritten SB1, SB2 mindestens ein Fehlersignal, so schaltet sie gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SB3 bspw. die gesamte Batterievorrichtung BV kontrolliert ab und gibt eine Fehlermeldung an bspw. eine übergeordnete zentrale Fahrzeugsteuerungsanordnung ab.If the regulating / control unit R receives at least one error signal during method steps SB1, SB2, it switches, for example, the entire battery device according to a further method step SB3 BV controls and sends an error message to, for example, a higher-level central vehicle control arrangement.

Erhält die Regelungs-/Steuerungseinheit R während den Verfahrensschritten SB1, SB2 kein Fehlersignal, so wiederholt die Anordnung AO die oben genannten Schritte SA1, SA2, SA3, SA4 und SB1, SB2 solange, bis ein Fehlersignal abgegeben wird oder die oben genannte erste Zeitdauer abgelaufen ist.If the regulating / control unit R does not receive an error signal during method steps SB1, SB2, the arrangement repeats AO the above-mentioned steps SA1, SA2, SA3, SA4 and SB1, SB2 until an error signal is emitted or the above-mentioned first time period has expired.

Ist die erste Zeitdauer abgelaufen, ohne ein Fehlersignal abgegeben wurde, so geht die Anordnung AO gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SB0 in den Verfahrensabschnitt C über und führt nun die eigentliche Zustandsbestimmung der Batterievorrichtung BV, in der ein kritischer oder ein gefährlicher Zustand bei der Batterievorrichtung BV ermittelt wird und bei Bedarf entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet werden.If the first period of time has elapsed without an error signal being issued, the arrangement goes AO according to a further method step SB0 into method section C and now carries out the actual determination of the state of the battery device BV in which a critical or dangerous condition in the battery device BV is determined and, if necessary, appropriate countermeasures are initiated.

Die Zustandsbestimmung wird in der Regel während einer gesamten Betriebsdauer des Fahrzeugs durchgeführt. Dabei werden die Verfahrensschritte SA1, SA2, SA3 und SA4 zum Erfassen von Druckwerten d1, d2 und zum Ermitteln von Druckgradienten g1, g2 in analoger Weise wie bei der Plausibilitätsprüfung (Verfahrensabschnitt B) durchgeführt.The status determination is usually carried out during the entire operating time of the vehicle. The method steps SA1, SA2, SA3 and SA4 for detecting pressure values d1, d2 and for determining pressure gradients g1, g2 are carried out in a manner analogous to the plausibility check (method section B).

Die erste Vergleichseinheit V1 vergleicht gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SC1 den ersten und den zweiten Druckwert d1, d2 bzw. die Druckmesswerte voneinander unabhängig jeweils mit der ersten vorgegebenen Druckwertschwelle ds1. Unterschreiten die Druckwerte d1, d2 die erste Druckwertschwelle ds1, so gibt die erste Vergleichseinheit V1 ein „Normalzustand“-Signal an die Erkennungseinheit K ab, das signalisiert, dass basierend auf den Druckwerten d1, d2 kein kritischer oder kein gefährlicher Zustand bei den Batteriezellen BZ bzw. bei der Batterievorrichtung BV festgestellt wurde. Überschreitet dagegen mindestens einer der beiden Druckwerte d1, d2 die erste Druckwertschwelle ds1, so gibt die erste Vergleichseinheit V1 ein Warnsignal an die Erkennungseinheit K ab, das signalisiert, dass basierend auf den Druckwerten d1, d2 ein kritischer Zustand bei den Batteriezellen BZ bzw. bei der Batterievorrichtung BV festgestellt wurde.The first comparison unit V1 compares according to a further method step SC1 the first and the second pressure value d1, d2 or the pressure measured values independently of one another with the first predetermined pressure value threshold ds1. If the pressure values d1, d2 fall below the first pressure value threshold ds1, the first comparison unit outputs V1 a “normal state” signal to the detection unit K, which signals that based on the pressure values d1, d2 neither critical nor dangerous State of the battery cells BZ or the battery device BV was established. If, on the other hand, at least one of the two pressure values d1, d2 exceeds the first pressure value threshold ds1, the first comparison unit outputs V1 a warning signal to the detection unit K, which signals that based on the pressure values d1, d2 a critical state in the battery cells BZ or in the battery device BV was established.

Analog vergleicht die zweite Vergleichseinheit V2 gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SC2 den ersten und den zweiten Druckgradient g1, g2 voneinander unabhängig jeweils mit der ersten vorgegebenen Druckgradientschwelle gs1. Unterschreiten die Druckgradienten g1, g2 die erste Druckgradientschwelle gs1, so gibt die zweite Vergleichseinheit V2 ein weiteres „Normalzustand“-Signal an die Erkennungseinheit K ab, das signalisiert, dass basierend auf den Druckgradienten g1, g2 kein kritischer oder kein gefährlicher Zustand bei den Batteriezellen BZ bzw. bei der Batterievorrichtung BV festgestellt wurde. Überschreitet dagegen mindestens einer der beiden Druckgradienten g1, g2 die erste Druckgradientschwelle gs1, so gibt die zweite Vergleichseinheit V2 ein Warnsignal an die Erkennungseinheit K ab, das signalisiert, dass basierend auf den Druckgradienten g1, g2 ein kritischer Zustand bei den Batteriezellen BZ bzw. bei der Batterievorrichtung BV festgestellt wurde.The second comparison unit compares analogously V2 according to a further method step SC2 the first and the second pressure gradient g1, g2 independently of one another, each with the first predetermined pressure gradient threshold gs1. If the pressure gradients g1, g2 fall below the first pressure gradient threshold gs1, the second comparison unit gives V2 a further “normal state” signal to the detection unit K, which signals that based on the pressure gradients g1, g2 no critical or no dangerous state in the battery cells BZ or in the battery device BV was established. If, on the other hand, at least one of the two pressure gradients g1, g2 exceeds the first pressure gradient threshold gs1, then the second comparison unit gives V2 a warning signal to the detection unit K, which signals that based on the pressure gradients g1, g2 a critical state in the battery cells BZ or in the battery device BV was established.

Erhält die Erkennungseinheit K von den beiden Vergleichseinheiten V1, V2 nur „Normalzustand“-Signale, so geht sie von einem nicht-kritischen bzw. nicht-gefährlichen Zustand bei der Batterievorrichtung BV aus und veranlasst gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SC0, die zuvor genannten Schritte SA1, SA2, SA3, SA4, SC1 und SC2 zu wiederholen. Ferner wird in einem Fehlerinformationsspeicher ein Fehlerfall eingetragen.The recognition unit K receives it from the two comparison units V1 , V2 only "normal state" signals, it assumes a non-critical or non-dangerous state in the battery device BV and, according to a further method step SC0, causes the aforementioned steps SA1, SA2, SA3, SA4, SC1 and SC2 to be repeated. Furthermore, an error case is entered in an error information memory.

Erhält die Erkennungseinheit K von den beiden Vergleichseinheiten V1, V2 mindestens ein Warnsignal, so geht sie von einem mindestens kritischen Zustand bei der Batterievorrichtung BV aus und veranlasst die beiden Vergleichseinheiten V1, V2, die Druckwerte d1, d2 mit einer zweiten, gegenüber der ersten Druckwertschwelle ds1 höheren Druckwertschwelle ds2 bzw. die Druckgradienten g1, g2 mit einer zweiten, gegenüber der ersten Druckgradientschwelle gs1 höheren Druckgradientschwelle gs2 zu vergleichen.The recognition unit K receives it from the two comparison units V1 , V2 at least one warning signal, it is based on an at least critical state in the battery device BV and initiates the two comparison units V1 , V2 to compare the pressure values d1, d2 with a second pressure value threshold ds2, which is higher than the first pressure value threshold ds1, and the pressure gradients g1, g2 with a second pressure gradient threshold gs2, which is higher than the first pressure gradient threshold gs1.

Daraufhin vergleicht die erste Vergleichseinheit V1 gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SC5 den ersten und den zweiten Druckwert d1, d2 voneinander unabhängig jeweils mit der zweiten Druckgradientschwelle gs2. Unterschreiten die beiden Druckwerte d1, d2 die zweite Druckwertschwelle ds2 oder überschreitet nur einer der beiden Druckwerte d1, d2 die zweite Druckwertschwelle ds2, so hält die erste Vergleichseinheit V1 das Warnsignal an die Erkennungseinheit K aufrecht. Überschreiten dagegen die beiden Druckwerte d1, d2 die zweite Druckwertschwelle ds2, so gibt die erste Vergleichseinheit V1 ein Gefahrsignal an die Erkennungseinheit K ab, das signalisiert, dass basierend auf den Druckwerten d1, d2 ein gefährlicher Zustand bei den Batteriezellen BZ bzw. bei der Batterievorrichtung BV festgestellt wurde.The first comparison unit then compares V1 according to a further method step SC5, the first and the second pressure value d1, d2 independently of one another, each with the second pressure gradient threshold gs2. If the two pressure values d1, d2 fall below the second pressure value threshold ds2 or if only one of the two pressure values d1, d2 exceeds the second pressure value threshold ds2, the first comparison unit stops V1 the warning signal to the recognition unit K upright. If, on the other hand, the two pressure values d1, d2 exceed the second pressure value threshold ds2, the first comparison unit outputs V1 a danger signal to the detection unit K, which signals that based on the pressure values d1, d2 a dangerous state in the battery cells BZ or in the battery device BV was established.

Analog vergleicht die zweite Vergleichseinheit V2 gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SC6 den ersten und den zweiten Druckgradient g1, g2 voneinander unabhängig jeweils mit der zweiten Druckgradientschwelle gs2. Unterschreiten die beiden Druckgradienten g1, g2 die zweite Druckgradientschwelle gs2 oder überschreitet nur einer der beiden Druckgradienten g1, g2 die zweite Druckgradientschwelle gs2, so hält die zweite Vergleichseinheit V2 das weitere Warnsignal an die Erkennungseinheit K aufrecht. Überschreiten dagegen die beiden Druckgradienten g1, g2 die zweite Druckgradientschwelle gs2, so gibt die zweite Vergleichseinheit V2 ein weiteres Gefahrsignal an die Erkennungseinheit K ab, das signalisiert, dass basierend auf den Druckgradienten g1, g2 ein gefährlicher Zustand bei den Batteriezellen BZ bzw. bei der Batterievorrichtung BV festgestellt wurde.The second comparison unit compares analogously V2 according to a further method step SC6, the first and second pressure gradients g1, g2 independently of one another, each with the second pressure gradient threshold gs2. If the two pressure gradients g1, g2 fall below the second pressure gradient threshold gs2 or if only one of the two pressure gradients g1, g2 exceeds the second pressure gradient threshold gs2, the second comparison unit stops V2 the further warning signal to the recognition unit K upright. If, on the other hand, the two pressure gradients g1, g2 exceed the second pressure gradient threshold gs2, the second comparison unit gives V2 a further danger signal to the detection unit K, which signals that, based on the pressure gradients g1, g2, a dangerous state in the battery cells BZ or in the battery device BV was established.

Erhält die Erkennungseinheit K von den beiden Vergleichseinheiten V1, V2 nur zwei Warnsignale oder ein Warn- und ein Gefahrsignal, so erkennt sie gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SC3 von einem „nur“ kritischen Zustand bei der Batterievorrichtung BV und veranlasst durch Abgabe eines entsprechenden Warnsignals an die Regelungs-/Steuerungseinheit R die Regelungs-/Steuerungseinheit R, gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SC4 mindestens einen Betriebsparameter der Batterievorrichtung BV zu ändern und somit die Batterievorrichtung BV von dem kritischen Zustand zu „befreien“. Ist die Batterievorrichtung BV an einem steuer-/regelbaren Kühlkreislauf angeschlossen, so erhöht die Kühlleistung der Regelungs-/Steuerungseinheit R und reduziert somit die Betriebstemperatur der Batteriezellen BZ. Alternativ reduziert die Regelungs-/Steuerungseinheit R die Leistung der Batterievorrichtung BV und verhindert somit einen weiteren Temperaturanstieg und folglich einen weiteren Anstieg vom Luftdruck im Inneren des Batteriegehäuses GH. Ferner veranlasst die Erkennungseinheit K gemäß dem Verfahrensschritt SC3, die zuvor genannten Schritte SA1, SA2, SA3, SA4, SC1, SC2, SC5 und SC6 zu wiederholen. Außerdem wird in dem Fehlerinformationsspeicher ein Fehlerfall eingetragen.The recognition unit K receives it from the two comparison units V1 , V2 only two warning signals or one warning and one danger signal, it recognizes according to a further method step SC3 of a “only” critical state in the battery device BV and by outputting a corresponding warning signal to the regulation / control unit R, the regulation / control unit R, according to a further method step SC4, causes at least one operating parameter of the battery device BV to change and thus the battery device BV to "liberate" from the critical condition. Is the battery device BV Connected to a controllable / regulatable cooling circuit, the cooling capacity of the regulation / control unit R increases and thus reduces the operating temperature of the battery cells BZ. Alternatively, the regulation / control unit R reduces the power of the battery device BV and thus prevents a further rise in temperature and consequently a further rise in air pressure inside the battery case GH . Furthermore, according to method step SC3, the recognition unit K causes the aforementioned steps SA1, SA2, SA3, SA4, SC1, SC2, SC5 and SC6 to be repeated. In addition, an error case is entered in the error information memory.

Erhält die Erkennungseinheit K von den beiden Vergleichseinheiten V1, V2 zwei Gefahrsignale, so erkennt sie gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SC7 von einem gefährlichen Zustand bei der Batterievorrichtung BV und veranlasst durch Abgabe eines entsprechenden Gefahrsignals an die Regelungs-/Steuerungseinheit R die Regelungs-/Steuerungseinheit R, gemäß einem weiteren Verfahrensschritt SC8 die Batterievorrichtung BV kontrolliert vollständig abzuschalten und somit das Fahrzeug kontrolliert zum Stillstand zu bringen. Ferner informiert die Regelungs-/Steuerungseinheit R durch Abgabe eines entsprechenden akustischen oder optischen Warnsignals die Fahrzeuginsassen, schnellstmöglich das Fahrzeug zu verlassen.The recognition unit K receives it from the two comparison units V1 , V2 According to a further method step SC7, it recognizes two danger signals of a dangerous state in the battery device BV and initiates the regulation / control unit R by sending a corresponding danger signal to the regulation / control unit R, the battery device according to a further method step SC8 BV completely shut down in a controlled manner and thus bring the vehicle to a standstill in a controlled manner. Furthermore, the regulation / control unit R informs the vehicle occupants by emitting a corresponding acoustic or optical warning signal to leave the vehicle as quickly as possible.

Claims (11)

Verfahren zur Zustandsbestimmung einer Batterievorrichtung (BV) mit einer Anzahl von im Inneren eines Batteriegehäuses (GH) angeordneten Batteriezellen (BZ), mit Schritten: - erstes Erfassen (SA1) eines ersten Druckwertes (d1) im Inneren des Batteriegehäuses (GH) mittels einer ersten Druckerfassungseinheit (D1); - zweites Erfassen (SA2) eines zweiten Druckwertes (d2) im Inneren des Batteriegehäuses (GH) mittels einer zweiten Druckerfassungseinheit (D2); - erstes Ermitteln (SA3) eines ersten Druckgradients (g1) basierend auf dem ersten Druckwert (d1); - zweites Ermitteln (SA4) eines zweiten Druckgradients (g2) basierend auf dem zweiten Druckwert (d2); - erstes Vergleichen (SC1) des ersten (d1) und des zweiten (d2) Druckwertes mit einer ersten vorgegebenen Druckwertschwelle (ds1); - zweites Vergleichen (SC2) des ersten (g1) und des zweiten (g2) Druckgradients mit einer ersten vorgegebenen Druckgradientschwelle (gs1); - erstes Erkennen (SC3) eines kritischen Zustandes bei den Batteriezellen (BZ), wenn mindestens einer des ersten (d1) und des zweiten (d2) Druckwerts die erste Druckwertschwelle (ds1) überschreitet, oder mindestens einer des ersten (g1) und des zweiten (g2) Druckgradients die erste Druckgradientschwelle (gs1) überschreitet; - Ändern (SC4) mindestens eines Betriebsparameters bei der Batterievorrichtung (BV) beim Erkennen des kritischen Zustandes.Method for determining the status of a battery device (BV) with a number of battery cells (BZ) arranged inside a battery housing (GH), with the following steps: - First detection (SA1) of a first pressure value (d1) inside the battery housing (GH) by means of a first pressure detection unit (D1); - second detection (SA2) of a second pressure value (d2) inside the battery housing (GH) by means of a second pressure detection unit (D2); - first determining (SA3) a first pressure gradient (g1) based on the first pressure value (d1); - second determination (SA4) of a second pressure gradient (g2) based on the second pressure value (d2); - First comparison (SC1) of the first (d1) and the second (d2) pressure value with a first predetermined pressure value threshold (ds1); - a second comparison (SC2) of the first (g1) and the second (g2) pressure gradient with a first predetermined pressure gradient threshold (gs1); - First detection (SC3) of a critical state in the battery cells (BZ) when at least one of the first (d1) and the second (d2) pressure value exceeds the first pressure value threshold (ds1), or at least one of the first (g1) and the second (g2) pressure gradient exceeds the first pressure gradient threshold (gs1); - Changing (SC4) at least one operating parameter in the battery device (BV) when the critical state is recognized. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit Schritten: - drittes Vergleichen (SC5) des ersten (d1) und des zweiten (d2) Druckwertes mit einer zweiten vorgegebenen Druckwertschwelle (ds2); - viertes Vergleichen (SC6) des ersten (g1) und des zweiten (g2) Druckgradients mit einer zweiten vorgegebenen Druckgradientschwelle (gs2); - zweites Erkennen (SC7) eines gefährlichen Zustandes bei den Batteriezellen, wenn der erste (d1) und der zweite (d2) Druckwert die zweite Druckwertschwelle (ds2) überschreiten und der erste (g1) und der zweite (g2) Druckgradient die zweite Druckgradientschwelle (gs2) überschreiten; - Abschalten (SC8) der Batterievorrichtung (BV) beim Erkennen des gefährlichen Zustandes.Procedure according to Claim 1 , further comprising steps: third comparison (SC5) of the first (d1) and the second (d2) pressure value with a second predetermined pressure value threshold (ds2); - fourth comparison (SC6) of the first (g1) and the second (g2) pressure gradient with a second predetermined pressure gradient threshold (gs2); - Second detection (SC7) of a dangerous condition in the battery cells if the first (d1) and the second (d2) pressure value exceed the second pressure value threshold (ds2) and the first (g1) and the second (g2) pressure gradient exceed the second pressure gradient threshold ( exceed gs2); - Shutdown (SC8) of the battery device (BV) when the dangerous condition is detected. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit Schritten: - erstes Überprüfen (SB1), ob der erste (d1) und der zweite (d2) Druckwert innerhalb eines vorgegebenen Druckwertebereichs (BD) liegen; - Ausgeben (SB3) eines Fehlersignals, wenn der erste (d1) und/oder der zweite (d2) Druckwert außerhalb des Druckwertebereichs (BD) liegen, wobei das Fehlersignal hinweist, dass die erste (D1) und/oder die zweite (D2) Druckerfassungseinheit fehlerhaft sind.Procedure according to Claim 1 or 2 , further with steps: - first checking (SB1) whether the first (d1) and the second (d2) pressure value lie within a predetermined pressure value range (BD); - Output (SB3) of an error signal if the first (d1) and / or the second (d2) pressure value are outside the pressure value range (BD), the error signal indicating that the first (D1) and / or the second (D2) Pressure detection unit are faulty. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner mit Schritten: - zweites Überprüfen (SB2), ob der erste (g1) und der zweite (g2) Druckgradient innerhalb eines vorgegebenen Druckgradientenbereichs (BG) liegen; - Ausgeben (SB3) des Fehlersignals, wenn der erste (g1) und/oder der zweite (g2) Druckgradient außerhalb des Druckgradientenbereichs (BG) liegen.Method according to one of the preceding claims, further comprising the steps: - Second checking (SB2) whether the first (g1) and the second (g2) pressure gradient lie within a predetermined pressure gradient range (BG); - Output (SB3) of the error signal when the first (g1) and / or the second (g2) pressure gradient are outside the pressure gradient range (BG). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner mit Schritten: - drittes Überprüfen, ob eine Druckwertdifferenz zwischen dem ersten (d1) und dem zweiten (d2) Druckwert innerhalb eines vorgegebenen Druckwertdifferenzbereichs liegt; - Ausgeben (SB3) des Fehlersignals, wenn die Druckwertdifferenz außerhalb des Druckwertdifferenzbereichs liegt.Method according to one of the preceding claims, further comprising the steps: - Third checking whether a pressure value difference between the first (d1) and the second (d2) pressure value lies within a predetermined pressure value difference range; - Output (SB3) of the error signal if the pressure value difference is outside the pressure value difference range. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner mit Schritten: - viertes Überprüfen, ob eine Druckgradientdifferenz zwischen dem ersten (g1) und dem zweiten (g2) Druckgradient innerhalb eines vorgegebenen Druckgradientdifferenzbereichs liegt; - Ausgeben (SB3) des Fehlersignals, wenn die Druckgradientdifferenz außerhalb des Druckgradientdifferenzbereichs liegt.Method according to one of the preceding claims, further comprising the steps: - Fourth checking whether a pressure gradient difference between the first (g1) and the second (g2) pressure gradient lies within a predetermined pressure gradient difference range; - Output (SB3) of the error signal if the pressure gradient difference is outside the pressure gradient difference range. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei: - der Schritt des ersten Erfassens (SA1) ferner vorsieht, dass der erste Druckwert (d1) als ein erster relativer Druckwert im Inneren eines Batteriegehäuses (GH) zu einem Druckwert in der Umgebung des Batteriegehäuses (GH) erfasst wird; - der Schritt des zweiten Erfassens (SA2) ferner vorsieht, dass der zweite Druckwert (d2) als ein zweiter relativer Druckwert im Inneren eines Batteriegehäuses (GH) zu dem Druckwert in der Umgebung des Batteriegehäuses (GH) erfasst wird.A method according to any one of the preceding claims, wherein: - the step of the first detection (SA1) further provides that the first pressure value (d1) is detected as a first relative pressure value inside a battery housing (GH) to a pressure value in the vicinity of the battery housing (GH); - the step of the second recording (SA2) further provides that the second pressure value (d2) is recorded as a second relative pressure value inside a battery housing (GH) to the pressure value in the vicinity of the battery housing (GH). Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Schritte des ersten (SA1) und des zweiten (SA2) Erfassens, des ersten (SA3) und des zweiten (SA4) Ermittelns, sowie des ersten (SB1), des zweiten (SB2), des dritten und/oder des vierten Überprüfens für eine erste vorgegebene Zeitdauer in einem Stillstand des Fahrzeugs oder nach Ablauf einer zweiten vorgegebenen Zeitdauer nach einem Start des Fahrzeugs wiederholt durchgeführt werden.Procedure according to Claim 6 or 7th , wherein the steps of first (SA1) and second (SA2) detection, first (SA3) and second (SA4) determination, as well as first (SB1), second (SB2), third and / or fourth Checking can be carried out repeatedly for a first predetermined period of time when the vehicle is stationary or after a second predetermined period of time has elapsed after the vehicle has been started. Verfahren nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei die Schritte des ersten (SC1), des zweiten (SC2), des dritten (SC5) und des vierten (SC6) Vergleichens sowie des ersten (SC3) und des zweiten (SC7) Erkennens nach dem Ablauf der ersten Zeitdauer erfolgen werden, wenn in der ersten Zeitdauer der Schritt des Ausgebens (SB3) eines Fehlersignals nicht erfolgt wurde.Procedure according to Claim 2 and one of the Claims 3 to 8th , the steps of the first (SC1), the second (SC2), the third (SC5) and the fourth (SC6) comparison as well as the first (SC3) and the second (SC7) recognition will take place after the expiry of the first period if the output step ( SB3) an error signal was not received. Anordnung (AO) zur Zustandsbestimmung einer Batterievorrichtung (BV) mit einer Anzahl von im Inneren eines Batteriegehäuses (GH) angeordneten Batteriezellen (BZ), aufweisend: - eine erste Druckerfassungseinheit (D1), die eingerichtet ist, einen ersten Druckwert (d1) im Inneren des Batteriegehäuses (GH) zu erfassen; - eine zweite Druckerfassungseinheit (D2), die eingerichtet ist, einen zweiten Druckwert (d2) im Inneren des Batteriegehäuses (GH) zu erfassen; - eine erste Ermittlungseinheit (E1), die eingerichtet ist, einen ersten Druckgradient (g1) basierend auf dem ersten Druckwert (d1) zu ermitteln; - eine zweite Ermittlungseinheit (E2), die eingerichtet ist, einen zweiten Druckgradient (g2) basierend auf dem zweiten Druckwert (d2) zu ermitteln; - eine erste Vergleichseinheit (V1), die eingerichtet ist, den ersten (d1) und den zweiten (d2) Druckwert mit einer ersten vorgegebenen Druckwertschwelle (ds1) zu vergleichen; - eine zweite Vergleichseinheit (V2), die eingerichtet ist, den ersten (g1) und den zweiten (g2) Druckgradient mit einer ersten vorgegebenen Druckgradientschwelle (gs1) zu vergleichen; - eine Erkennungseinheit (K), die eingerichtet ist, einen kritischen Zustand bei den Batteriezellen (BZ) zu erkennen, wenn mindestens einer des ersten (d1) und des zweiten (d2) Druckwerts die erste Druckwertschwelle (ds1) überschreitet, oder mindestens einer des ersten (g1) und des zweiten (g2) Druckgradients die erste Druckgradientschwelle (gs1) überschreitet; - eine Regelungs-/Steuerungseinheit (R), die eingerichtet ist, beim Erkennen des kritischen Zustandes mindestens einen Betriebsparameter bei der Batterievorrichtung (BV) zu ändern.Arrangement (AO) for determining the status of a battery device (BV) with a number of battery cells (BZ) arranged in the interior of a battery housing (GH), comprising: - A first pressure detection unit (D1) which is set up to detect a first pressure value (d1) inside the battery housing (GH); - A second pressure detection unit (D2) which is set up to detect a second pressure value (d2) inside the battery housing (GH); - A first determination unit (E1) which is set up to determine a first pressure gradient (g1) based on the first pressure value (d1); - A second determination unit (E2) which is set up to determine a second pressure gradient (g2) based on the second pressure value (d2); - A first comparison unit (V1) which is set up to compare the first (d1) and the second (d2) pressure value with a first predetermined pressure value threshold (ds1); - A second comparison unit (V2) which is set up to compare the first (g1) and the second (g2) pressure gradient with a first predetermined pressure gradient threshold (gs1); - A detection unit (K) which is set up to detect a critical state in the battery cells (BZ) when at least one of the first (d1) and the second (d2) pressure value exceeds the first pressure value threshold (ds1), or at least one of the the first (g1) and the second (g2) pressure gradient exceeds the first pressure gradient threshold (gs1); - A regulation / control unit (R) which is set up to change at least one operating parameter in the battery device (BV) when the critical state is recognized. Batterievorrichtung (BV), aufweisend: - ein Batteriegehäuse (GH); - eine Anzahl von im Inneren eines Batteriegehäuses (GH) angeordneten Batteriezellen (BZ); - eine Anordnung (AO) nach Anspruch 10 zur Zustandsbestimmung der Batterievorrichtung (BV).Battery device (BV), comprising: - a battery housing (GH); - A number of battery cells (BZ) arranged inside a battery housing (GH); - an order (AO) according to Claim 10 for determining the state of the battery device (BV).
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